Răspuns: Q = 613 780 J
Explicație:
incalzesti o bucata de gheata pana se vaporizeaza. Pe parcursul acestei operatiuni se intampla mai multe procese fizice care vor consuma caldura astfel :
1. gheata se incalzeste de la -10° la 0°
Q₁ = mcg Δt
m = 200 g = 0,2 kg
cg = 2090 J /kg k
Δt = t final - t initial = 0° - (-10°) = 10 ° C = 10 K ( ca diferenta de t )
Q₁ = 0,2 kg x 2090 J /kg k x 10 k = 4 180 J
2. gheata aflata la 0°C se topeste si rezulta apa, la 0°.
Topirea se face cu absorbtie de caldura, dar fara sa creasca temperatura !!!
Q₂ = mλt = 0,2 kg x 330 000 J /kg = 66 000 J
3. apa, aflata la 0°C se incalzeste pana la 100° C
Q₃ = mcΔt
m = aceeasi cantitate - 0,2 kg
c = 4180 J /kg k
Δt = t final - t initial = 100°C - 0°C = 100 °C = 100 k
Q₃ = 0,2 kg x 4 180 J /kg k x 100 k = 83 600 J
4. Apa fierbinte - la 100°C - absoarbe o alta cantitate de caldura pentru a trece din stare de lichid in stare de vapori, fara sa isi modifice temperatura
Q₄ = mλv = 0,2 kg x 2 300 000 J /kg = 460 000 J
Caldura totala Q = Q₁ + Q₂ +Q₃ + Q₄ = 4 180 J + 66 000 J
+ 83 600 J + 460 000 J = 613 780 J
